WO2016067476A1

WO2016067476A1 - アンテナ装置

Info

Publication number: WO2016067476A1
Application number: PCT/JP2014/079149
Authority: WO
Inventors: 庄司　直樹; 久功松本
Original assignee: 株式会社日立産機システム
Priority date: 2014-10-31
Filing date: 2014-10-31
Publication date: 2016-05-06
Also published as: TW201616721A; TWI581501B

Abstract

　第１の誘電体基板２と、第２の誘電体基板３と、第１の誘電体基板２の上面２ａに形成された第１信号用ランド部１４と、下面２ｂに形成されたパッチ導体部４と、第２の誘電体基板３の上面３ａに形成されたグランド用導体部６と、下面３ｂに形成されたグランド用ランド部１２と、を有するパッチアンテナ１である。そして、第２の誘電体基板３の下面３ｂには、グランド用ランド部１２と絶縁されて第２信号用ランド部１５が形成されており、パッチ導体部４とグランド用導体部６とが空間部１０ａを介して対向して配置され、第２信号用ランド部１５とパッチ導体部４とが信号線１１を介して電気的に接続されている。

Description

アンテナ装置

　本発明は、アンテナ装置、例えば、高周波信号を用いたアンテナ装置に関する。

　無線通信システムにおいて、アンテナ装置（以下、単にアンテナとも言う）は通信性能を決定する重要な構成要素である。そして、アンテナには様々な種類があるが、片面指向性を実現するアンテナとしてパッチアンテナが知られている。例えば、国際公開第２００４／０９５６３９号（特許文献１）には、アンテナ装置（パッチアンテナ）の構造が開示されている。

国際公開第２００４／０９５６３９号

　上述のパッチアンテナは、グランド用導体部とパッチ導体部が対向するように構成されている。したがって、パッチアンテナはその原理上、グランド用導体部とパッチ導体部の間に挿入される誘電体の材料特性がアンテナ性能に大きく影響する。

　具体的には、グランド用導体部やパッチ導体部等の導体部を支持するプリント基板等の誘電体の誘電率および誘電正接（コンデンサ内での電気エネルギー損失の度合い）がパッチアンテナの放射効率を決定する。例えば、誘電率が大きいとパッチ導体部に流れる電流の波長が短縮されるため、電流密度が高まり、導体損失が増大する。

　また、誘電正接が大きいと誘電体内を透過する電磁波の誘電損失が増大する。したがって、放射効率の高いパッチアンテナを得るためには、パッチ導体部とグランド用導体部の間になるべく誘電体材料を挿入しない構成にすることが望ましい。

　しかしながら、上述のような構成を実現し、かつ、組み立てが容易で、さらに製造コストを低く抑えられるパッチアンテナ構造はこれまで知られておらず、このことが課題となっている。

　本発明の目的は、アンテナ装置における組み立て作業を容易にし、製造コストを安くすることができる技術を提供することにある。

　本発明の上記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

　本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。

　本発明のアンテナ装置は、第１の面と第２の面とを有する第１の絶縁性基板と、第３の面と第４の面とを有する第２の絶縁性基板と、を有するものである。さらに、上記第１の面に形成された第１のランド部と、上記第２の面に形成された第１の導体部と、上記第３の面に形成された第２の導体部と、上記第４の面に形成された第２のランド部と、上記第４の面に上記第２のランド部と絶縁されて形成された第３の導体部と、を有するものである。さらに、上記第１の導体部と上記第２の導体部とが空間部を介して対向して配置され、上記第１のランド部と上記第１の導体部とが電気的に接続され、上記第２の導体部と上記第２のランド部とが電気的に接続され、上記第３の導体部と上記第１の導体部とが導体部材を介して電気的に接続されている。

　本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。

　アンテナ装置における組み立て作業を容易にし、製造コストを安くすることができる。

本発明の実施の形態１のアンテナ装置の概略構造の一例を示す斜視図である。図１に示すアンテナ装置における基板支持構造の一例を示す斜視図である。図１に示すアンテナ装置における第２の絶縁性基板の下面のパターン形状の一例を示す平面図である。図３に示す第２の絶縁性基板の上面のパターン形状の一例を示す平面図である。図１に示すアンテナ装置における第１の絶縁性基板の下面のパターン形状の一例を示す平面図である。図５に示す第１の絶縁性基板の上面のパターン形状の一例を示す平面図である。図１に示すアンテナ装置における第１の絶縁性基板と信号線の接続構造の一例を示す拡大部分断面図および拡大部分平面図である。図１に示すアンテナ装置の第２の絶縁性基板の下面に電子回路を実装した概略構造の一例を示す平面図である。図８に示す電子回路の構成の一例を示すブロック図である。本発明の実施の形態２のアンテナ装置の概略構造の一例を示す側面図である。図１０に示すアンテナ装置における第１の絶縁性基板と信号線の接続構造の一例を示す拡大部分断面図および拡大部分平面図である。

　以下の実施の形態では特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。

　さらに、以下の実施の形態では便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明などの関係にある。

　また、以下の実施の形態において、要素の数など（個数、数値、量、範囲などを含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合などを除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良いものとする。

　また、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。

　また、以下の実施の形態において、構成要素等について、「Ａからなる」、「Ａよりなる」、「Ａを有する」、「Ａを含む」と言うときは、特にその要素のみである旨明示した場合等を除き、それ以外の要素を排除するものでないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲等についても同様である。

　以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、図面をわかりやすくするために平面図であってもハッチングを付す場合がある。

　（実施の形態１）
　図１は本発明の実施の形態１のアンテナ装置の概略構造の一例を示す斜視図、図２は図１に示すアンテナ装置における基板支持構造の一例を示す斜視図、図３は図１に示すアンテナ装置における第２の絶縁性基板の下面のパターン形状の一例を示す平面図、図４は図３に示す第２の絶縁性基板の上面のパターン形状の一例を示す平面図である。

　また、図５は図１に示すアンテナ装置における第１の絶縁性基板の下面のパターン形状の一例を示す平面図、図６は図５に示す第１の絶縁性基板の上面のパターン形状の一例を示す平面図である。

　本実施の形態１では、アンテナ装置の一例として、図１に示すパッチアンテナ１を取り上げて説明する。さらに、本実施の形態１では、パッチアンテナ１の対向して配置される２枚の基板のうちの一方の基板に、パッチアンテナ１の信号線に高周波信号を送信する電子部品が実装されている場合を取り上げて説明する。

　図１～図６に示すように、上記パッチアンテナ１は、上面（第１の面）２ａとこの上面２ａと反対側に位置する下面（第２の面）２ｂとを有する第１の誘電体基板（第１の絶縁性基板）２と、上面（第３の面）３ａとこの上面３ａと反対側に位置する下面（第４の面）３ｂとを有する第２の誘電体基板（第２の絶縁性基板）３とからなる。

　ここで、図６に示すように、第１の誘電体基板２の上面２ａには、第１のランド部である第１信号用ランド部１４が形成され、図５に示すように、第１の誘電体基板２の下面２ｂには、第１の導体部であるパッチアンテナ１用のパッチ導体部４が形成されている。

　また、図４に示すように、第２の誘電体基板３の上面３ａには、第２の導体部であるグランド用導体部６が形成され、図３に示すように、第２の誘電体基板３の下面３ｂには、第２のランド部であるグランド用ランド部１２が形成されている。

　そして、パッチ導体部４とグランド用導体部６とが空間部１０ａを介して対向して配置されている。すなわち、２枚の誘電体基板の間に空間部１０ａが形成されており、２枚の誘電体基板による中空構造のパッチアンテナ１を実現している。その際、パッチ導体部４は上側の第１の誘電体基板２の下面２ｂに形成され、グランド用導体部６は下側の第２の誘電体基板３の上面３ａにパターンで形成されているため、上述のようにパッチ導体部４とグランド用導体部６とが空間部１０ａを介して対向している。

　また、第１信号用ランド部１４とパッチ導体部４とが電気的に接続され、さらに、グランド用導体部６とグランド用ランド部１２とが電気的に接続されている。

　なお、図４に示すように、第２の誘電体基板３の上面３ａに形成されたグランド用導体部６は、この上面３ａの略全面に亘って形成されており、したがって、グランド用導体部６の平面視の大きさは、図５に示す第１の誘電体基板２の下面２ｂのパッチ導体部４の平面視の大きさに比べて大きい。

　また、パッチアンテナ１では、図１に示す第１の誘電体基板２のパッチ導体部４上の給電点５から高周波信号が入出力される。この給電点５は、インピーダンスが５０Ωで、高周波信号が最も効率良く入って来るポイントを選定しており、本実施の形態１のパッチアンテナ１では、パッチ導体部４の中心から少しずれた位置となっている。

　ここで、第１の誘電体基板２および第２の誘電体基板３は、好適にはガラスエポキシ樹脂を材料としたプリント基板が用いられるが、アクリル板、ＡＢＳ（アクリロニトリル、ブタジエン、スチレンを重合させて形成される樹脂）、ガラス板等の誘電体を用いてもよい。

　次に、本実施の形態１のパッチアンテナ１の大きさについて説明する。

　パッチアンテナ１におけるパッチ導体部４の寸法は、無線システムの搬送波周波数によって決定される。一般的にはパッチ導体部４の一辺の長さは、搬送波周波数の１／２波長の長さに基づいて設定されることが多く、例えば、９２０ＭＨｚ帯の場合は１４０ｍｍ程度であり、１．６ＧＨｚ帯の場合は７８ｍｍ程度である。

　図１に示すように、パッチアンテナ１の基板寸法Ｌは、図４に示す第２の誘電体基板３の上面３ａのグランド用導体部６の寸法に対応するため、理想的にはパッチ導体部４の寸法の２倍以上の大きさとすることが望ましい。一例として、９２０ＭＨｚ帯の場合はＬ＝３００ｍｍ程度、１．６ＧＨｚ帯の場合はＬ＝１５０ｍｍ程度が好適であるが、パッチアンテナ１の小型化を重視する場合はさらに小さくしてもよい。

　なお、第１の誘電体基板２と第２の誘電体基板３の大きさを異なるような構成にすることも可能である。この場合、グランド用導体部６を配置する第２の誘電体基板３の寸法を上記の例に従ってパッチ導体部４の寸法の２倍を目安に設定し、第１の誘電体基板２はパッチ導体部４を配置できる寸法であればそれよりも小さくしてもよい。

　また、図１に示す第１の誘電体基板２と第２の誘電体基板３との距離ｄもアンテナ性能に大きく影響するパラメータである。例えば、ＵＨＦ帯の場合、ｄは概ね２～２０ｍｍの範囲で設定することが望ましい。

　ここで、図２はパッチアンテナ１の第１の誘電体基板２と第２の誘電体基板３を支持する構造の一例を示すものである。図２に示す構造では、第１の誘電体基板２および第２の誘電体基板３は、それぞれの４つのコーナー（角部）に配置したポール（柱部）７およびネジ８によって支持されている。なお、ポール７およびネジ８は樹脂性であることが望ましいが、強度を必要とする場合は金属製であってもよい。

　また、ポール７およびネジ８は、基板の辺の中央部等のエッジ部に配置してもよい。つまり、電磁波を放射するパッチ導体部４と干渉しない位置であれば配置することができる。以上のように、ポール７やネジ８を、パッチ導体部４と干渉しない位置である、基板の４つのコーナー（角部）や基板の辺の中央部等のエッジ部に配置することにより、パッチ導体部４から放射される電磁波に悪影響を及ぼすことを避けることができ、アンテナ特性の低下を抑制して基板を支持することができる。

　ただし、パッチ導体部４と干渉する位置であっても、アンテナ特性に深刻な影響を与えない場合は配置してもよい。例えば、パッチ導体部４の平面方向の中央部は入力インピーダンスが０となり、理論上、導体や誘電体が触れていてもアンテナ特性への影響は小さいと考えられるため、ポール７とネジ８を配置することが可能である。

　このようにパッチ導体部４の中央部にポール（柱部）７を設けることにより、中空構造による基板の撓みを低減することができ、高いアンテナ性能を維持することができる。

　次に、図３～図６を用いて、第２の誘電体基板３を介して信号線と第１の誘電体基板２とを接続するための導体パターンのレイアウトの一例を説明する。

　図３に示すように、第２の誘電体基板３の下面３ｂには、後述する図７に示す信号線１１を通すための第２貫通孔３ｃと、この第２貫通孔３ｃの周囲に配置されたグランド用ランド部１２と、グランド用ランド部１２の領域に配置された複数のビアホール配線（導体）３ｄとが形成されている。

　また、図４に示すように、第２の誘電体基板３の上面３ａには、上記信号線１１を通すための第２貫通孔３ｃと、この第２貫通孔３ｃの周囲に配置された複数のビアホール配線３ｄとが形成されている。なお、第２の誘電体基板３の上面３ａは、略全面がグランド用導体部６となっており、この上面３ａのグランド用導体部６と、下面３ｂのグランド用ランド部１２とが複数のビアホール配線３ｄを介して電気的に接続されている。

　また、図５に示すように、第１の誘電体基板２の下面２ｂには、パッチ導体部４と、上記信号線１１を通すための第１貫通孔２ｃとが形成されている。

　また、図６に示すように、第１の誘電体基板２の上面２ａには、第１信号用ランド部１４と、上記信号線１１を通すための第１貫通孔２ｃとが形成されており、後述する図７に示すように、第１貫通孔２ｃには、その内壁に、パッチ導体部４と第１信号用ランド部１４とが電気的に接続されるようにスルーホール配線（導体）２ｄが形成されている。

　すなわち、第１の誘電体基板２では、その上面２ａに形成された第１信号用ランド部１４と、下面２ｂに形成されたパッチ導体部４とがスルーホール配線２ｄによって電気的に接続されている。

　図３～図６に示す第１の誘電体基板２および第２の誘電体基板３の導体パターンを用いて、第１の誘電体基板２と上記信号線１１とが第２の誘電体基板３を介して電気的に接続されている。

　ここで、図７は図１に示すアンテナ装置における第１の絶縁性基板と信号線の接続構造の一例を示す拡大部分断面図および拡大部分平面図である。

　図７を用いて、第２の誘電体基板３を介した第１の誘電体基板２と信号線１１との接続構造を詳しく説明する。

　前述のように、第１の誘電体基板２では、その上面２ａに形成された第１信号用ランド部１４と、下面２ｂに形成されたパッチ導体部４とがスルーホール配線２ｄによって電気的に接続されている。

　一方、第２の誘電体基板３では、その上面３ａに形成されたグランド用導体部６と、下面３ｂに形成されたグランド用ランド部１２とが複数のビアホール配線３ｄを介して電気的に接続されている。

　そして、第２の誘電体基板３の下面３ｂには、グランド用ランド部１２の内側の領域に、このグランド用ランド部１２と隙間部１０ｃを隔てて第２信号用ランド部１５が形成されている。すなわち、グランド用ランド部１２と第２信号用ランド部１５とは、隙間部１０ｃを隔てているため、電気的に接続されてはいない（グランド用ランド部１２と第２信号用ランド部１５とは絶縁されている）。

　このような第１の誘電体基板２と第２の誘電体基板３とにおいて、第２の誘電体基板３の下面３ｂの第２信号用ランド部１５と、第１の誘電体基板２の下面２ｂのパッチ導体部４とが信号線１１によって電気的に接続されている。

　詳細には、第１の誘電体基板２の第１貫通孔２ｃと、第２の誘電体基板３の第２貫通孔３ｃとを使って、信号線１１を両方の貫通孔に通すことで、信号線１１は、第１の誘電体基板２に設けられた第１貫通孔２ｃと、第２の誘電体基板３に設けられた第２貫通孔３ｃとに跨がって配置されている。

　そして、信号線１１は、その一端（上端部）が第１の誘電体基板２の上面２ａにおいて、第１信号用ランド部１４およびスルーホール配線２ｄと半田１３によって電気的に接続され、一方、他端（下端部）が第２の誘電体基板３の下面３ｂにおいて、第２信号用ランド部１５と半田１３によって電気的に接続されている。

　信号線１１は、その一端（上端部）がスルーホール配線２ｄに半田接合されたことで、スルーホール配線２ｄを介してパッチ導体部４とも電気的に接続された状態となる。

　ただし、第２の誘電体基板３側では、第２の誘電体基板３の上面３ａにおける第２貫通孔３ｃが開口する縁部において、グランド用導体部６との間に隙間部１０ｂが形成されており、したがって、信号線１１とグランド用導体部６とは確実に絶縁されている。これにより、信号線１１とグランド用導体部６との電気的ショート（短絡）を防止することができる。

　以上により、第２の誘電体基板３の下面３ｂに形成された第２信号用ランド部１５と、第１の誘電体基板２の下面２ｂに形成されたパッチ導体部４とが信号線１１および半田１３を介して電気的に接続されている。

　このように本実施の形態１のパッチアンテナ１では、第１の誘電体基板２の上面２ａの第１信号用ランド部１４と下面２ｂのパッチ導体部４とは、給電点５の部分で導通しており、グランドとは絶縁されている。一方、第２の誘電体基板３の下面３ｂのグランド用ランド部１２は、給電点（信号線１１）とは絶縁されており、上面３ａのグランド用導体部６と導通されている（電気的に接続されている）。

　つまり、第１の誘電体基板２の上面２ａで信号線１１と第１信号用ランド部１４とが半田接合され、一方、第２の誘電体基板３の下面３ｂで信号線１１と第２信号用ランド部１５とが、グランド用ランド部１２と絶縁された状態で半田接合されている。

　したがって、パッチアンテナ１の組み立て時に、信号線１１を、第１の誘電体基板２の上面２ａ側（外側）と、第２の誘電体基板３の下面３ｂ側（外側）とで半田付けすることができ、作業を容易に行うことができる。

　次に、パッチアンテナ１において第２の誘電体基板３の下面３ｂに設けられたマイクロストリップ線路について説明する。

　図８は図１に示すアンテナ装置の第２の絶縁性基板の下面に電子回路を実装した概略構造の一例を示す平面図、図９は図８に示す電子回路の構成の一例を示すブロック図である。

　図８に示すように、第２の誘電体基板３の下面３ｂには、図７に示す信号線１１と半田１３によって接合する第２信号用ランド部１５と、この第２信号用ランド部１５から延在するマイクロストリップ線路１７とが形成され、さらに、このマイクロストリップ線路１７に電気的に接続された電子回路（回路素子）１６が実装されている。

　なお、図９に示す電子回路１６は、低雑音増幅回路を含んでおり、電子回路１６のアンテナ端子（入力端子）１６ａには、図７に示す信号線１１が電気的に接続されている。

　ここで、図９は、低雑音増幅器を用いたアクティブアンテナを構成した一例を示しており、アンテナ１９と接続するアンテナ端子１６ａから順番に、低雑音増幅器（ＬＮＡ）１６ｃ、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）１６ｄ、バイアスティー（Ｂｉａｓ　Ｔｅｅ）１６ｅが配置されている。また、電子回路１６の出力端子１６ｂは外部の受信回路の復調ＩＣ１８（Ｄｅｍｏｄ．）等に接続される。

　また、図７に示すように、第２の誘電体基板３の下面３ｂ側で信号線１１は、第２信号用ランド部１５を介してマイクロストリップ線路１７と接続されている。つまり、第２信号用ランド部１５もマイクロストリップ線路１７の一部となるため、第２信号用ランド部１５とマイクロストリップ線路１７は、グランド用ランド部１２と所定の距離を介して設けられている。具体的には、第２信号用ランド部１５とマイクロストリップ線路１７は、グランド用ランド部１２と所定の幅の隙間部１０ｃを介して設けられており、これにより、高周波信号を伝送することができる。

　なお、図７に示すパッチアンテナ１では、第２の誘電体基板３の下面３ｂにおいて、電子回路１６のアンテナ端子１６ａは、マイクロストリップ線路１７と電気的に接続され、グランド端子１６ｆは、グランド用ランド部１２と電気的に接続されている。

　ここで、第２の誘電体基板３の上面３ａはグランド用導体部６が形成された面（グランド面）であるため、下面３ｂは電磁界的にアンテナ部分と分離される。したがって、下面３ｂには回路部品等を実装して電子回路１６を構成することが可能である。

　本実施の形態１のパッチアンテナ（アンテナ装置）１によれば、第１の誘電体基板２のパッチ導体部４と、これに対向して配置される第２の誘電体基板３のグランド用導体部６との間に、誘電体を配置せずに空間部１０ａを介してパッチアンテナ構造を形成している。これにより、安価なプリント基板（誘電体基板）を用いてパッチアンテナ１を実現することができる。

　その結果、パッチアンテナ１を製造するための材料コストを安くすることができる。すなわち、２枚のプリント基板からなる中空構造によってパッチアンテナ１を構成しているため、プリント基板の製造工程で量産を行うことができ、パッチアンテナ１の低コスト化を図ることができる。

　なお、空間部１０ａを介して２枚の誘電体基板が配置され、その際、パッチ導体部４は上側の第１の誘電体基板２の下面２ｂに形成され、グランド用導体部６は下側の第２の誘電体基板３の上面３ａにそれぞれパターンで形成されている。これにより、パッチ導体部４とグランド用導体部６との間から損失の原因となる誘電体を排除しており、例えば板金構造のパッチアンテナ等と同様の高放射効率を実現することができる。

　また、電流が流れない基板のコーナー（角部）でポール（柱部）７によって基板が支持されていることにより、アンテナ特性に影響を及ぼすことなく、２枚の基板による中空構造を実現することができる。

　また、パッチアンテナ１の製造工程に置いて、信号線１１を、第１の誘電体基板２の上面２ａ側（外側）と、第２の誘電体基板３の下面３ｂ側（外側）とで半田付けすることができる。すなわち、２枚の基板それぞれの外側の面において半田付けの作業を行うことができ、上記作業を容易に行うことができる。

　したがって、アンテナ装置（パッチアンテナ１）における組み立て作業を容易にし、かつアンテナ装置の製造コストを安くすることができる。

　また、パッチアンテナ１において、第１の誘電体基板２のパッチ導体部４の平面視での中央部の位置と、第２の誘電体基板３のグランド用導体部６の平面視での中央部の位置とが略対向した位置となっている。これにより、パッチ導体部４の中央部に電界が集まり易くなるため、パッチアンテナ１における放射効率の上昇度合いをより高めることができる。

　（実施の形態２）
　図１０は本発明の実施の形態２のアンテナ装置の概略構造の一例を示す側面図、図１１は図１０に示すアンテナ装置における第１の絶縁性基板と信号線の接続構造の一例を示す拡大部分断面図および拡大部分平面図である。

　本実施の形態２のパッチアンテナ（アンテナ装置）１は、図１０および図１１に示すように、第２の誘電体基板３の下面３ｂに同軸コネクタ９が実装されたものであり、例えば、パッチアンテナ単体として製品出荷されるものである。

　なお、同軸コネクタ９は、信号線９ａとグランド部（グランド線）９ｂとを備えており、この信号線９ａが、実施の形態１のパッチアンテナ１と同様に、第１の誘電体基板２に設けられた第１貫通孔２ｃと、第２の誘電体基板３に設けられた第２貫通孔３ｃとに跨がって配置されている。

　そして、信号線９ａは、その一端（上端部）が第１の誘電体基板２の上面２ａにおいて、第１信号用ランド部１４およびスルーホール配線２ｄと半田１３によって電気的に接続され、一方、他端（下端部）が第２の誘電体基板３の下面３ｂにおいて同軸コネクタ９の信号線９ａとして露出している。

　なお、給電点５は、パッチ導体部４の中心の位置ではなく、図１０のＸ方向に対してパッチ導体部４の中心から僅かにずれた位置（インピーダンスが５０Ωとなる位置）に配置されている。

　そして、信号線９ａは、その一端（上端部）がスルーホール配線２ｄに半田接合されたことで、スルーホール配線２ｄを介してパッチ導体部４とも電気的に接続された状態となる。

　なお、図１０に示すように、本実施の形態２のパッチアンテナ１においても、対向して配置された２枚の基板の４つの角部のそれぞれで第１の誘電体基板２および第２の誘電体基板３は、ポール７によって支持されている。

　ただし、図１１に示すように、第２の誘電体基板３側では、第２の誘電体基板３の上面３ａにおける第２貫通孔３ｃが開口する縁部において、信号線９ａとグランド用導体部６との間に隙間部１０ｂが形成されている。そして、第２の誘電体基板３の下面３ｂにおける第２貫通孔３ｃが開口する縁部においても、信号線９ａとグランド用ランド部１２との間に隙間部１０ｂが形成されている。

　なお、隙間部１０ｂは、上面３ａ側と下面３ｂ側のそれぞれの第２貫通孔３ｃの開口する縁部において、例えば、開口の周囲に０．２ｍｍ程度の幅で形成されている。

　これにより、信号線９ａとグランド用導体部６、および信号線９ａとグランド用ランド部１２のそれぞれにおける電気的ショート（短絡）を防止することができる。

　ここで、図１１に示すように、第２の誘電体基板３の下面３ｂにおいて、同軸コネクタ９のグランド部９ｂは、半田１３を介してグランド用ランド部１２やビアホール配線（導体）３ｄと電気的に接続されている。

　そして、第２の誘電体基板３の上面３ａのグランド用導体部６と、下面３ｂのグランド用ランド部１２とは、複数のビアホール配線３ｄを介して電気的に接続されている。

　以上により、第２の誘電体基板３の下面３ｂに実装された同軸コネクタ９の信号線９ａが、第１の誘電体基板２の下面２ｂに形成されたパッチ導体部４と、半田１３およびスルーホール配線２ｄを介して電気的に接続されている。

　このように本実施の形態２のパッチアンテナ１においても、第１の誘電体基板２の上面２ａで信号線９ａと第１信号用ランド部１４とが半田接合され、一方、第２の誘電体基板３の下面３ｂで同軸コネクタ９のグランド部９ｂと、グランド用ランド部１２およびビアホール配線３ｄとが、半田接合されている。

　すなわち、本実施の形態２においても、第１の誘電体基板２の上面２ａの第１信号用ランド部１４と下面２ｂのパッチ導体部４とは、給電点５の部分で導通しており、グランドとは絶縁されている。一方、第２の誘電体基板３の下面３ｂのグランド用ランド部１２は、給電点（信号線９ａ）とは絶縁されており、上面３ａのグランド用導体部６と導通されている（電気的に接続されている）。

　したがって、パッチアンテナ１の組み立て時に、同軸コネクタ９の信号線９ａを、第１の誘電体基板２の上面２ａ側（外側）で半田付けすることができ、かつ同軸コネクタ９のグランド部（グランド線）９ｂを、第２の誘電体基板３の下面３ｂ側（外側）で半田付けすることができる。すなわち、２枚の基板それぞれの外側の面において半田付けの作業を行うことができ、上記作業を容易に行うことができる。

　特に、同軸コネクタ９をパッチアンテナ１の縦積み構造の外側から半田付けすることができ、パッチアンテナ１の組み立てを容易に行うことができる。

　その結果、実施の形態１と同様に、実施の形態２のパッチアンテナ（アンテナ装置）１においても、その組み立て作業を容易にし、かつアンテナ装置の製造コストを安くすることができる。

　また、本発明者によってなされた発明を発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記発明の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。

　なお、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。

　また、ある実施の形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施の形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることが可能である。なお、図面に記載した各部材や相対的なサイズは、本発明を分かりやすく説明するため簡素化・理想化しており、実装上はより複雑な形状となる。

　上記実施の形態１，２では、パッチアンテナ１の第１の誘電体基板２および第２の誘電体基板３が、それぞれの４つの角部において、ポール７によって支持されている場合を説明した。しかしながら、パッチアンテナ１は、その信号線１１や信号線９ａが剛性の高い導体部材で形成され、かつ半田１３によってそれぞれの基板と高い接合力で接合されていれば、４つの角部のポール７は無くてもよい。

　　１　パッチアンテナ（アンテナ装置）
　　２　第１の誘電体基板（第１の絶縁性基板）
　２ａ　上面（第１の面）
　２ｂ　下面（第２の面)
　　３　第２の誘電体基板（第２の絶縁性基板）
　３ａ　上面（第３の面）
　３ｂ　下面（第４の面)
　　４　パッチ導体部（第１の導体部）
　　６　グランド用導体部（第２の導体部）
１０ａ　空間部
　１１　信号線（導体部材）
　１２　グランド用ランド部（第２のランド部）
　１４　第１信号用ランド部（第１のランド部）
　１５　第２信号用ランド部（第３の導体部）

Claims

　第１の面と、前記第１の面と反対側に位置する第２の面とを有する第１の絶縁性基板と、
　第３の面と、前記第３の面と反対側に位置する第４の面とを有する第２の絶縁性基板と、
　前記第１の絶縁性基板の前記第１の面に形成された第１のランド部と、
　前記第１の絶縁性基板の前記第２の面に形成された第１の導体部と、
　前記第２の絶縁性基板の前記第３の面に形成された第２の導体部と、
　前記第２の絶縁性基板の前記第４の面に形成された第２のランド部と、
　前記第２の絶縁性基板の前記第４の面に、前記第２のランド部と絶縁されて形成された第３の導体部と、
　を有し、
　前記第１の導体部と前記第２の導体部とが空間部を介して対向して配置され、
　前記第１のランド部と前記第１の導体部とが電気的に接続され、
　前記第２の導体部と前記第２のランド部とが電気的に接続され、
　前記第３の導体部と前記第１の導体部とが導体部材を介して電気的に接続されている、アンテナ装置。
　請求項１記載のアンテナ装置において、
　前記第１のランド部は、第１信号用ランド部であり、
　前記第１の導体部は、パッチアンテナ用のパッチ導体部であり、
　前記第２の導体部は、グランド用導体部であり、
　前記第２のランド部は、グランド用ランド部であり、
　前記第３の導体部は、第２信号用ランド部であり、
　前記導体部材は、信号線であり、
　前記第２信号用ランド部と前記パッチ導体部とは、前記信号線によって電気的に接続されている、アンテナ装置。
　請求項２記載のアンテナ装置において、
　前記信号線は、前記第１の絶縁性基板に設けられた第１貫通孔と、前記第２の絶縁性基板に設けられた第２貫通孔とに跨がって配置され、
　前記第１貫通孔は、その内壁に、前記パッチ導体部と前記第１信号用ランド部とが電気的に接続されるように導体が形成されている、アンテナ装置。
　請求項１，２または３記載のアンテナ装置において、
　前記第２の絶縁性基板の前記第４の面に回路素子が実装されている、アンテナ装置。
　請求項２または３記載のアンテナ装置において、
　前記第２の絶縁性基板の前記第４の面に電子回路が形成され、前記電子回路は、低雑音増幅回路を含み、前記電子回路の入力端子には前記信号線が電気的に接続されている、アンテナ装置。
　請求項１または２記載のアンテナ装置において、
　前記第２の導体部の平面視の大きさは、前記第１の導体部の平面視の大きさより大きい、アンテナ装置。
　請求項１または２記載のアンテナ装置において、
　前記第１の絶縁性基板および前記第２の絶縁性基板は、それぞれ誘電体基板である、アンテナ装置。
　請求項３記載のアンテナ装置において、
　前記第２の絶縁性基板の前記第３の面における前記第２貫通孔が開口する縁部には、前記グランド用導体部との間に隙間部が形成されている、アンテナ装置。
　請求項５記載のアンテナ装置において、
　前記第２の絶縁性基板の前記第４の面に形成された前記第２信号用ランド部は、前記グランド用ランド部と所定の距離を介して設けられている、アンテナ装置。
　請求項１記載のアンテナ装置において、
　前記第１のランド部は、第１信号用ランド部であり、
　前記第１の導体部は、パッチアンテナ用のパッチ導体部であり、
　前記第２の導体部は、グランド用導体部であり、
　前記第２のランド部は、グランド用ランド部であり、
　前記第２の絶縁性基板の前記第４の面に、信号線とグランド部とを備えた同軸コネクタが実装され、
　前記同軸コネクタの前記信号線は、前記パッチ導体部と電気的に接続され、
　前記同軸コネクタの前記グランド部は、前記グランド用ランド部と電気的に接続されている、アンテナ装置。